氢氟酸在晶圆厂中的应用与防护

氢氟酸在晶圆厂中的应用与防护

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_45614159/article/details/136290857

氢氟酸，这种剧毒液体竟然会被用在晶圆的生产中，这个可能让你匪夷所思。实际上，氢氟酸这种看似普通的清澈液体，实则在芯片生产中扮演了至关重要的角色。

氢氟酸的性质

氢氟酸（Hydrofluoric acid，化学式：HF），是HF气体的水溶液。物理性质：氢氟酸是一种无色液体，具有强烈的刺激性气味。沸点19.5摄氏度，易挥发。

化学性质：氢氟酸是一种弱酸，与大多数酸不同，HF不能与所有的金属发生反应，例如铝和镁。然而，氢氟酸中的氟元素具有极强的反应性，这使得氟能与许多元素形成稳定的化合物。它能够与大多数氧化物反应形成相应的氟化物，包括和一些难溶的氧化物如氧化铝和氧化硅反应。化学方程式为：

• SiO2 + 6 HF → H2SiF6 + 2 H2O
• Al2O3 + 6HF → 2AlF3 + 3H2O
• Si + 4HF -> SiF4↑ + 2H2O

危险性：与其他酸类不同，HF可深入皮肤，直至深入到骨骼。当HF接触到皮肤时，可以迅速渗透皮肤和组织，破坏细胞，氟离子具有极强的亲电性，它会与体内的钙离子和镁离子结合，形成不溶性的钙氟或镁氟沉淀。这会干扰神经传导和肌肉功能，甚至可能导致心跳停止。

氢氟酸在芯片生产中的应用

1. 清洗作用：硅在暴露在空气中时会形成一层氧化硅（SiO2）层。在许多制程步骤中，如在热处理过程之前，需要移除这层氧化硅。氢氟酸是唯一能够有效清洗硅片表面氧化硅的化学品。氢氟酸能够与SiO2发生反应，生成挥发性的氟硅酸，从而清除硅片表面的氧化物层。

2. 湿法刻蚀：氢氟酸是湿法刻蚀过程中常用的蚀刻液。湿法刻蚀是通过化学反应去除表面材料的过程。在一些工艺中，需要通过湿法刻蚀来形成所需的结构。氢氟酸可以用来刻蚀硅和一些硅的化合物。

氢氟酸的防护

1. 工作时必须穿着防酸衣、酸强防护手套，和防酸防溅的面罩或护目镜。操作氢氟酸应在良好通风的条件下，最好在化学品抽气罩下进行。

2. 工作区域应设有紧急淋浴和洗眼设备，并应定期检查其是否正常工作。

3. 使用氢氟酸的人员应该接受适当的化学品安全训练，了解如何正确处理和存储氢氟酸，以及在发生意外时如何进行紧急处理。

4. 氢氟酸应储存在耐腐蚀、有通风设备且可以防止泄漏的柜子里。此外，氢氟酸不应储存于玻璃容器中。

如何救治

皮肤或眼睛接触到氢氟酸后，应立即用大量清水冲洗，至少持续15分钟。确保所有的氢氟酸都被冲洗掉，防止其进一步侵入人体。清洗完后，使用六氟灵进行中和处理。六氟灵能和氢氟酸中的氟离子结合，最后送医治疗。